成纤维细胞：起源、定义及在健康和疾病中的功能

成纤维细胞是参与组织稳态和疾病的一种多样的间充质细胞，通过产生复杂的细胞外基质并利用生物物理和生化信号来创造信号微环境。成纤维细胞是组织修复的“建筑师"，其异常激活导致纤维化，而精准调控其可塑性有望实现无瘢痕再生医学。

一、定义与基本特征

• 成纤维细胞（fibroblasts） 是一类异质性的间充质细胞，分布于所有器官，负责：

1. 合成与重塑细胞外基质（ECM）；

2. 形成干细胞微环境（niche）；

3. 在损伤时转化为肌成纤维细胞（myofibroblasts），驱动修复或纤维化。

图1 成纤维细胞的输出和功能总结

二、跨器官共性

• 功能共性：

• 合成ECM（胶原、弹性蛋白、纤连蛋白等）；

• 分泌细胞因子（如TGF-β、PDGF、WNT）；

• 响应机械力（通过YAP/TAZ、MRTF通路）；

• 参与免疫调节（与巨噬细胞、T细胞互作）。

• 标志物：

• 泛成纤维细胞：PDGFRα⁺、DPT⁺、COL1A1⁺；

• 静止态：HIC1⁺、Gli1⁺；

• 激活态（肌成纤维细胞）：αSMA⁺、ED-A fibronectin⁺。

图2 PDGF、TGF-β和WNT信号通路在调节成纤维细胞功能中的关键作用

三、四大器官特异性成纤维细胞

图3 器官特异性成纤维细胞组织和谱系关系

四、信号通路调控

• PDGF通路：维持成纤维细胞增殖与干性（如皮肤、心脏）。

• TGF-β通路：驱动肌成纤维细胞激活与纤维化（如肺、肝、皮肤）。

• WNT通路：调控细胞命运（如毛囊乳头细胞分化、脂肪生成抑制）。

• 机械力传导：ECM硬度通过YAP/TAZ激活肌成纤维细胞。

五、可塑性与治疗靶点

• 可逆性：肌成纤维细胞可逆转化回静止态或脂肪细胞（如皮肤伤口再生）。

• 治疗策略：

• 抗纤维化：抑制TGF-β、整合素或YAP；

• 促再生：重编程成纤维细胞为功能性细胞（如毛囊、肝细胞、心肌细胞）。

六、未来方向

• 单细胞多组学解析器官间异质性；

• 人源模型（类器官、异种移植）验证机制；

• 免疫-神经-成纤维细胞三方互作研究。